摘 要：在建筑能耗監測技術(shù)的基礎上，融合建筑能源審計技術(shù)性和工程建筑能耗等級評價(jià)技術(shù)，研究現有建筑的能耗，明確提出節能改造計劃方案。在未來(lái)，該研究思路還可以運用于我國既有建筑的節能工作，為未來(lái)既有建筑的節能項目提供更為合理和可靠的技術(shù)解決方法，并指出既有建筑節能工作的新方法。

關(guān)鍵詞：工程建筑；能耗監測；建筑節能項目；能源審計

0 引言

由于我國在早期沒(méi)有高度重視建筑物的環(huán)保節能，造成了過(guò)去30年內竣工的建筑絕大多數是高能耗工程建筑，這類(lèi)工程建筑在未來(lái)幾十年里將耗費許多能源供應。在未來(lái)，我國將重點(diǎn)發(fā)展建筑節能技術(shù)性，重點(diǎn)發(fā)展在不同氣候情況下使用的節能墻、節能房頂、綠色節能門(mén)窗等，合理綜合利用太陽(yáng)能、地下熱量、降水、風(fēng)速、電力能源等可再生資源，使新建筑滿(mǎn)足環(huán)保節能要求，另外，逐步開(kāi)始對既有工程建筑進(jìn)行節能改造，使既有建筑的環(huán)保節能符合節能標準。

1 建筑能耗監測的特點(diǎn)和運用

根據對近10年城市相關(guān)政策和信息進(jìn)行研究，發(fā)現工程建筑能耗監測系統可以為工程建筑耗能管理給予能耗研究，同時(shí)根據數據比對和提升，完成用能，降低成本資金投入，進(jìn)一步提高建筑用能耗水準，同時(shí)減少碳排放，現歸納總結能耗監測特性，具體如下。

1.1 掌握用能動(dòng)態(tài)性的計量

依據我國分項目測量指南的規定，工程建筑能耗監測系統將建筑的總耗能分為4個(gè)項目：照明電源插座、空調、動(dòng)力和特殊用電量。根據對各分項目用電量的實(shí)時(shí)監控,可以掌握電力能源應用狀況，掌握分項目用電量的實(shí)際情況。

1.2 對能耗管理漏洞進(jìn)行實(shí)時(shí)監測

系統軟件可采用分鐘級乃至二級對監控支路開(kāi)展數據信息收集，另外具有數據信息分析作用。根據提升系統軟件監控與提醒作用，可以立即提示建筑業(yè)主應用能源的異常狀況，發(fā)覺(jué)應用能源出現的異常狀況。此外，系統軟件可根據移動(dòng)終端的應用開(kāi)發(fā)設計，及其APP、信息內容、電子郵件、短消息等方法推送給工作人員，協(xié)助工作人員立即發(fā)覺(jué)工程施工用能出現異常的地區，提升工程施工用能的合理性，另外，降低工作人員的勞動(dòng)強度，提升工作效能。

1.3 挖掘節能潛力，用能對比

根據互聯(lián)網(wǎng)與工程建筑控制結合的方法，可以利用智能化信息科技，根據不同階段、不同支路的綜合能源應用研究，發(fā)現機器設備搭配的不合理性，完成節能管控+提升操縱，不但可以為能源消耗管理者給予能源應用分析工具，同時(shí)執行線(xiàn)上節能管控方式，限度地發(fā)揮監控系統的功效。

1.4 靈活運用大數據的信息提質(zhì)增效

結合上述能耗監測的特點(diǎn)，靈活運用5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)等新方式，加強工程建筑能耗監測的運用，牢牢把握工程建筑能耗數據信息，協(xié)助節能人員根據交互進(jìn)行更新改造，發(fā)掘出更合理的節能建筑改造方案。除此之外，工程建筑時(shí)間、總建筑面積、建筑裝飾材料、能耗的基本信息，如工程建筑時(shí)間、總建筑面積、建筑裝飾材料、樓房數、窗墻比、工程建筑方向、活動(dòng)人數、床位數、電力能源設備等信息，從互聯(lián)網(wǎng)大數據方面發(fā)掘不同類(lèi)別工程建筑的能耗特點(diǎn)，運用人工智能技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)大數據，從人工轉型發(fā)展到系統轉型，進(jìn)一步提高工程建筑能耗效率。

2 案例改造介紹

中國工商銀行鎮江分行營(yíng)業(yè)性辦公樓興建于1994年，位于江蘇省鎮江市解放路81號，是城市鬧市區的繁榮地段。

很多的交通噪聲、車(chē)輛有機廢氣、大古建筑群的城市熱島效應均會(huì )影響辦公樓的一切正常運作。在改造前沒(méi)有建筑節能對策，工程建筑面積為17647.31m2,工程建筑地下1層，地面上22層，工程建筑總高度為17m，工程建筑結構為磚混結構，工程建筑級別為三級，抗震烈度為7度。改造前運用2臺水冷器螺桿空調作為冷源，61臺分體式空調或一拖多空調作為其他區冷熱源，1臺天然氣鍋爐作為大工程建筑熱源。依據項目的初始建筑設計圖紙，工程建筑的主體結構部分沒(méi)有采取任何環(huán)保節能對策。原來(lái)的平屋面做法為：細石混凝土（內部結構結構加固）（50mm）+混合砂漿（20mm）+輕骨料混凝土澆筑搗固（平屋面找坡）（30mm）+混凝土結構（120mm）+石灰粉混凝土水泥砂漿（20mm）；原先的墻體做法為：混合砂漿（20mm）+混凝土結構（20mm）+混合砂漿(20mm）,原來(lái)的窗扇建筑幕墻是鋁框單面窗框+單面夾層玻璃。LED綠色照明設備未用于建筑物里面的過(guò)道、公司辦公室、會(huì )議廳、服務(wù)廳等公共區域。

3 建筑能耗監測技術(shù)性

3.1 工程建筑能耗監測技術(shù)性簡(jiǎn)述

工程建筑能耗計量檢定技術(shù)性指的是運用遠程控制傳送等方式，根據建設工程子計量檢定設備搜集能耗數據信息，完成工程建筑耗能的在線(xiàn)監控和動(dòng)態(tài)變化的方式方法。該工藝主要是根據組裝多功能儀表（電度表、智能水表、氣體表）、遠程控制傳送回收器對電氣工程、水、氣等能耗開(kāi)展實(shí)時(shí)監測，并將檢測值上傳到工程建筑地區工程建筑能耗監測核心的網(wǎng)絡(luò )平臺上。小區業(yè)主根據能耗監測系統線(xiàn)上查詢(xún)能耗監測數據信息。

3.2 運用更新改造實(shí)例

在達到《能源分項測量指南》規定的類(lèi)別和分項目測量的條件下，完成了對更新改造前中國工商銀行寫(xiě)字樓一般照明電、空調耗電、驅動(dòng)力用電量、加熱爐用供氣量和工程建筑需水量的實(shí)時(shí)監控系統。中國工商銀行寫(xiě)字樓耗能分項目測量系統共組裝收集電度表27臺，總供電組裝DN150渦輪流量計1臺，遠程控制傳送數據采集器1臺，蒸汽表2臺，空調室組裝冷熱量計1臺。照明燈具和空調耗電是老寫(xiě)字樓較大的耗能由來(lái)，非電氣設備耗能占老寫(xiě)字樓綜合能耗的比率較小。依據測算，2014年老寫(xiě)字樓綜合能耗為44.72kgce/（m2·a），與寫(xiě)字樓綜合能耗指標值中的有效值范疇不符合≤25kgce/（m2·a）的要求。

4 安科瑞建筑能耗分析系統

4.1 概述

Acrel-5000web建筑能耗分析系統是用戶(hù)端能源管理分析系統，在電能管理系統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過(guò)對用戶(hù)端所有能耗進(jìn)行細分和統計，以直觀(guān)的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類(lèi)能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習慣，有效節約能源，為用戶(hù)進(jìn)一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶(hù)可按照有關(guān)規定實(shí)施能源審計，分析現狀，查找問(wèn)題，挖掘節能潛力，提出切實(shí)可行的節能措施，并向縣級以上人民管理節能工作的部門(mén)報送能源審計報告。

4.2 應用場(chǎng)所

適用于公共建筑、集團公司、工業(yè)園區、大型物業(yè)、學(xué)校、醫院、企業(yè)等不同行業(yè)的能耗監測與管理的系統設計、施工和運行維護。

4.3 系統架構

Acrel-5000建筑能耗分析系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，根據現場(chǎng)實(shí)際情況采用現場(chǎng)總線(xiàn)、光纖環(huán)網(wǎng)或無(wú)線(xiàn)通訊中的一種或多種結合的組網(wǎng)方式，為大型公共建筑的實(shí)時(shí)數據采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測設備構成任意復雜的監控系統。開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò )化、單元化、組態(tài)化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構。建立如下層次結構：

4.4 系統功能

1）系統概況

平臺運行狀態(tài)，當月能耗折算、地圖導航，各能耗逐時(shí)、逐月曲線(xiàn)，當日，當月能耗同比分析滾動(dòng)顯示。

2）用能概況

對建筑、部門(mén)、區域、支路、分類(lèi)分項等用能進(jìn)行對比，支持當日逐時(shí)趨勢、當月逐日趨勢曲線(xiàn)、分時(shí)段能耗統計對比、總能耗同環(huán)比對比。

3）用能統計

對建筑、區域、分項、支路等結構按日、月、年報表的形式統計對分類(lèi)能源用能進(jìn)行統計，支持報表數據導出EXCEL，支持選擇建筑數據進(jìn)行生成柱狀圖。

4）復費率統計

復費率報表按日、月、年統計對單棟建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用電量及成本費用進(jìn)行統計分析。支持數據導出到EXCEL。

5）同比分析

對建筑、分項、區域、支路等用能按日、月、年以圖形和報表結合的方式進(jìn)行用能數據同比分析。

6）能源流向圖

能源流向圖展示單棟建筑Z定時(shí)段內各類(lèi)能源從源頭到末端的的能源流向，支持按原始值和折標值查看。

7）配電監測/管網(wǎng)圖

以變電站配電結構一次圖或建筑水、燃氣管網(wǎng)圖展示結構中各重要節點(diǎn)數據，方便用戶(hù)掌握能源運行時(shí)參數。

8）夜間能耗分析

夜間能耗以表格、曲線(xiàn)、餅圖等形式對選擇支路分類(lèi)能源在Z定時(shí)段工作時(shí)間與非工作時(shí)間用能統計對比，支持導出報表。

9）三維展示

通過(guò)3D圖形方式展示項目現場(chǎng)模擬圖，以更直觀(guān)的方式對項目中建筑或設備數據進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示。

10）設備管理

設備管理包括，設備類(lèi)型、設備臺賬、維保記錄等功能。輔助用戶(hù)合理管理設備，確保設備的運行。

11）用戶(hù)報告

用戶(hù)報告針對選定的建筑自動(dòng)統計各能源的月使用的同環(huán)比趨勢，并提供簡(jiǎn)單的能耗分析結果，針對用電提供單獨的復費率用能分析，報告可編輯。

4.5 系統硬件配置

5結語(yǔ)

建筑能耗監測可以提升建筑管理者的管理能力，發(fā)現建筑耗能的片面性，提醒建筑業(yè)主及時(shí)開(kāi)展節能管理，限度地降低管理者的數量,提高效率。據統計，僅根據工程建筑耗能管理，就可以節約8%的建筑物能耗。同時(shí),可以充分運用5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)等新的數據方式全面提高耗能管控的高效性，完善節能建筑的管理方法，運用互聯(lián)網(wǎng)數據的共享特性，為城市規劃建設的互聯(lián)共享目標給予合理的執行方式。除此之外，當建筑能耗引進(jìn)其他方式開(kāi)展交互時(shí)，如碳交易市場(chǎng)方式，可以全面提高能耗的節能發(fā)展潛力，合理降低城市碳排放的形成，為城市完成低碳節能目標給予有效的幫助。

參考文獻：

【1】周曉理.既有采暖居住建筑節能改造研究及軟件開(kāi)發(fā)[D].天津：河北工業(yè)大學(xué)，2006.

【2】程云.夏熱冬冷地區既有公共建筑節能改造技術(shù)研究[D].寧波：寧波大學(xué),2014.

【3】孫H軍.重慶市酒店類(lèi)建筑能耗特性及節能策略研究［D].重慶：重慶大學(xué),2008.

【4】趙陽(yáng)，楊峰敏，呂大豐.淺談夏熱冬冷地區住宅建筑的外圍護結構節能技術(shù)改造[J].科技信息,2012,29（4)：323

【5】孫超.基于GPRS技術(shù)的智能網(wǎng)關(guān)在大型公共建筑能耗監測系統中的研究與應用[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué),2011

【6】江蘇省工程建設標準站.公共建筑節能設計標準：DGJ32/J96—2010[S].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2010.

【7】中華人民共和國住房和城鄉建設部.公共建筑節能設計標準：GB50189—2015[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2015.

【8】王彪.建筑能耗監測對既有建筑節能的研究

【9】安科瑞建筑能耗分析系統